制药企业微生物知识及无菌制剂微生物污染培训课件.ppt
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1、 微生物与卫生知识培训 主讲人:燕海潮主讲人:燕海潮石药集团欧意药业石药集团欧意药业简介v河北科技大学河北科技大学生物科学专业生物科学专业v河北大学河北大学生物化学与分子生物学生物化学与分子生物学v石药集团欧意药业石药集团欧意药业微生物与制药行业息息相关v药品生产药品生产v药品检验药品检验v微生物混入药品中危害人体健康微生物混入药品中危害人体健康v速冻食品中检出金黄色葡萄球菌速冻食品中检出金黄色葡萄球菌新国标新国标v乳制品中黄曲霉素超标乳制品中黄曲霉素超标 目 录v第一章第一章 微生物总论微生物总论v第二章第二章 微生物的类群微生物的类群v第三章第三章 消毒与灭菌消毒与灭菌v第四章第四章 微生
2、物的污染与控制微生物的污染与控制第一章 微生物总论v什么是什么是微生物微生物?v人类是如何人类是如何认识微生物认识微生物的?的?v微生物有什么微生物有什么特点特点?v微生物都微生物都分布分布在哪里?在哪里?v微生物是如何微生物是如何代谢代谢的?的?日常接触到的微生物v日常接触到的微生物日常接触到的微生物食物发霉食物发霉霉菌霉菌肥面(老面或面肥)肥面(老面或面肥)酵母菌酵母菌酸奶酸奶乳酸菌、双歧链杆菌等乳酸菌、双歧链杆菌等流感流感病毒病毒v微生物(微生物(microorganismmicroorganism)是指)是指一些一些个体微小、结构简单个体微小、结构简单、肉眼肉眼看不见看不见只有借助显微
3、镜才能观察只有借助显微镜才能观察到的生物总称到的生物总称。人类对微生物世界的认识过程vv感性认识阶段(史前时期)感性认识阶段(史前时期)vv形态学发展阶段(初创时期)形态学发展阶段(初创时期)vv生理学发展阶段(奠基时期)生理学发展阶段(奠基时期)vv分子生物学发展阶段(成熟时期)分子生物学发展阶段(成熟时期)1.感性认识阶段(史前期)细菌冶金细菌冶金 沤粪肥田沤粪肥田 制曲酿酒制曲酿酒 提倡轮作提倡轮作 种痘防花种痘防花 麦曲治泻麦曲治泻2.形态学发展阶段(初创期)列文虎克发现微生物,为微生物学的发列文虎克发现微生物,为微生物学的发展做出了极大的贡献。展做出了极大的贡献。3.生理学发展阶段(
4、奠基期)v本期特点本期特点建立了建立了研究微生物所必要的方法和技术研究微生物所必要的方法和技术 开创了寻找开创了寻找病原微生物病原微生物的的“黄金时期黄金时期”从形态学推进到从形态学推进到生理学生理学成为成为独立的学科形式独立的学科形式巴斯德v彻底否定了自然发彻底否定了自然发生说生说v证实发酵由微生物证实发酵由微生物引起引起v免疫学免疫学预防接种预防接种v发明发明巴氏消毒法巴氏消毒法代表人物和重要事件巴氏消毒v巴氏灭菌法,亦称低温消毒法,是一种利用较低的温度巴氏灭菌法,亦称低温消毒法,是一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变
5、的消毒法。法。v现用的巴氏杀菌方法一般有两种:现用的巴氏杀菌方法一般有两种:一、加热到一、加热到62626565之间,之间,3030分钟;分钟;二、加热到二、加热到75759090摄氏度以上,至少保持摄氏度以上,至少保持1515秒钟。秒钟。v巴氏消毒法所用温度低,故达不到灭菌的程度。但是它巴氏消毒法所用温度低,故达不到灭菌的程度。但是它可以可以使细菌总数减少使细菌总数减少90909595,故能起到减少疾病传故能起到减少疾病传播,延长食品的使用时间的作用。播,延长食品的使用时间的作用。科赫v建立建立微生物学研微生物学研究基本技术究基本技术v证实了疾病的证实了疾病的病病原菌学说原菌学说v提出提出科
6、赫准则科赫准则4.分子生物学发展阶段(成熟期)J.D.Waston(沃森),H.F.C.Crick(克里克克里克)发现DNA双螺旋模型 微生物分类:三型八类微生物分类:三型八类:原核细胞型微生物原核细胞型微生物细胞核的分化细胞核的分化较低,仅有原始核,无核膜、核仁。较低,仅有原始核,无核膜、核仁。细胞器很不完善。细胞器很不完善。DNADNA和和RNARNA同时存同时存在。这类微生物众多,有细菌、放线在。这类微生物众多,有细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体。旋体。微生物分类:三型八类微生物分类:三型八类:v非细胞型微生物非细胞型微生物是最小的一类微生是
7、最小的一类微生物。无典型的细胞结构,只能在活细胞物。无典型的细胞结构,只能在活细胞内生长繁殖。核酸类型为内生长繁殖。核酸类型为DNADNA或或RNARNA。病毒属之。病毒属之。微生物分类:三型八类微生物分类:三型八类:v真核细胞型微生物真核细胞型微生物细胞核分化程度细胞核分化程度高,有核膜和核仁,细胞器完整。如真高,有核膜和核仁,细胞器完整。如真菌。菌。大肠杆菌放线菌支原体扫描电镜图片支原体支原体(mycoplasma)以前被认为是最小的能独立存活的原核生物,以前也被认为是地球上迄今为止被发现的最小的细胞生物。全世界90%的猪体内寄生着支原体。酵母菌青霉是种真菌,属于子囊菌。有的能产生青霉素,
8、救了无数人的命。产生无性孢子。爱滋病病毒微生物五大共性微生物五大共性v体积小,面积大;体积小,面积大;v吸收多,转化快;吸收多,转化快;v生长旺,繁殖快;生长旺,繁殖快;v适应强,易变异;适应强,易变异;v分布广,种类多。分布广,种类多。体积小,面积大v微生物大小的单位是微生物大小的单位是mm (1m1m10106 6mm)或)或nmnm(1m1m10109 9nmnm)。)。v物体的表面积和体积之比称为物体的表面积和体积之比称为比表面积比表面积。把。把一定体积的物体分割得越小,它们的总表面一定体积的物体分割得越小,它们的总表面积就越大。如果把人的比表面积值定为积就越大。如果把人的比表面积值定
9、为1 1,则,则大肠杆菌的比表面积值竟高达大肠杆菌的比表面积值竟高达3030万!万!吸收多,转化快v由于微生物的比表面积大,这非常有利于微由于微生物的比表面积大,这非常有利于微生物通过体表吸收营养和排泄废物,就使它生物通过体表吸收营养和排泄废物,就使它们的们的“胃口胃口”十分庞大。十分庞大。v如大肠杆菌在合适条件下,每小时可以消耗如大肠杆菌在合适条件下,每小时可以消耗相当于自身重量相当于自身重量20002000倍的糖,而人要完成这倍的糖,而人要完成这样一个规模则需要样一个规模则需要4040年之久。年之久。生长旺,繁殖快v微生物以惊人的速度“生儿育女”。适应强,易变异v微生物对环境条件尤其是恶劣
10、的微生物对环境条件尤其是恶劣的“极端极端环境环境”具有惊人的适应力,这是高等生具有惊人的适应力,这是高等生物所无法比拟的。物所无法比拟的。v微生物个体微小,与外界环境的接触面微生物个体微小,与外界环境的接触面积大,容易受到环境条件的影响而发生积大,容易受到环境条件的影响而发生性状变化(变异)。性状变化(变异)。分布广,种类多v微生物在地球上几乎无处不有,无孔不入微生物在地球上几乎无处不有,无孔不入,人人类生活在微生物的汪洋大海之中,但常常是类生活在微生物的汪洋大海之中,但常常是“深在菌中不知菌深在菌中不知菌”。v微生物种类繁多。迄今为止,我们所知道的微生物种类繁多。迄今为止,我们所知道的微生物
11、约有微生物约有1010万种,有人估计目前已知的种万种,有人估计目前已知的种只占地球上实际存在的微生物总数的只占地球上实际存在的微生物总数的20%20%,微,微生物很可能是地球上物种最多的一类。生物很可能是地球上物种最多的一类。微生物的“生物界之最”个体最小个体最小 数量最多数量最多 分布最广分布最广形态最简形态最简 变异最易变异最易 起源最早起源最早胃口最大胃口最大 抗性最强抗性最强 发现最晚发现最晚食谱最广食谱最广 休眠最长休眠最长 界级最宽界级最宽繁殖最快繁殖最快 种类最多种类最多微生物的营养要求v微生物生长繁殖所需的营养物质主要有微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、水、碳源、氮源、无机
12、盐和生长因子等。碳源、氮源、无机盐和生长因子等。水:水:水是各种生物细胞必需的。水是良好的水是各种生物细胞必需的。水是良好的溶剂,微生物的新陈代谢过程中的一切生化反溶剂,微生物的新陈代谢过程中的一切生化反应都离不开水的作用。应都离不开水的作用。碳源碳源:碳源是合成菌体成分的原料,也是微:碳源是合成菌体成分的原料,也是微生物获取能量的主要来源。生物获取能量的主要来源。v氮源:氮源:氮源主要是供给合成菌体结构的原料。氮源主要是供给合成菌体结构的原料。v无机盐类:无机盐类:无机盐主要可为微生物提供除碳、无机盐主要可为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素。微生物需要的无机盐氮以外的各种重要元素。微生物
13、需要的无机盐类很多,主要有类很多,主要有P P、S S、K K、NaNa、CaCa、MgMg、FeFe等,等,其主要功能为构成菌体成分;调节渗透压;作其主要功能为构成菌体成分;调节渗透压;作为某些酶的成分,并能激活酶的活性等。为某些酶的成分,并能激活酶的活性等。v生长因子:生长因子:有些微生物虽然供给它适合的碳源有些微生物虽然供给它适合的碳源氮源和无机盐类,仍不能生长,还要供给一定氮源和无机盐类,仍不能生长,还要供给一定量的所谓量的所谓“生长因子生长因子”。其种类很多,主要是。其种类很多,主要是B B族维生素的化合物等。生长因子可以从酵母族维生素的化合物等。生长因子可以从酵母浸出液、血液或血清
14、中获得。浸出液、血液或血清中获得。微生物的生长和繁殖微生物的生长和繁殖细菌的生长曲线 (.延迟期,.对数期,.稳定期,.衰亡期)微生物的生态分布微生物的生态分布v微生物由于结构简单、繁殖快等特点,微生物由于结构简单、繁殖快等特点,因此,它们在地球上分布远比动植物要因此,它们在地球上分布远比动植物要广泛得多。广泛得多。v土土壤壤:土土壤壤是是微微生生物物生生活活的的最最适适环环境境,在在土土壤壤中中分分布着形形色色的微生物类群。土壤中细菌占大多数。布着形形色色的微生物类群。土壤中细菌占大多数。v水水:水水具具有有微微生生物物生生命命活活动动适适宜宜的的温温度度、PHPH、氧氧气气等等。因因此此,
15、水水中中生生长长着着众众多多的的微微生生物物类类群群,90%90%的的微微生生物物为为革革兰兰氏氏阴阴性性菌菌,主主要要有有弧弧菌菌、假假单单胞胞菌菌、黄杆菌等。黄杆菌等。v空气:空气:空气中的微生物主要来源于带有微生物菌体空气中的微生物主要来源于带有微生物菌体及孢子的灰尘。但空气本身缺乏微生物生活所必需及孢子的灰尘。但空气本身缺乏微生物生活所必需的营养物,日光对微生物也具有很强的杀菌作用,的营养物,日光对微生物也具有很强的杀菌作用,另外空气一般是干燥的,因此空气不是微生物生活另外空气一般是干燥的,因此空气不是微生物生活的良好环境。的良好环境。正常人体微生物的分布正常人体微生物的分布 部位部位
16、 主主 要要 微微 生生 物物 的的 种种 类类口腔口腔 白色葡萄球菌、绿色链球菌、类白喉杆菌、梭形杆菌、螺旋白色葡萄球菌、绿色链球菌、类白喉杆菌、梭形杆菌、螺旋体、真菌体、真菌胃胃 一般无菌一般无菌肠肠 大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌、葡萄球菌、粪链球菌、产大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌、葡萄球菌、粪链球菌、产气荚膜杆菌、破伤风杆菌、真菌、腺病毒等气荚膜杆菌、破伤风杆菌、真菌、腺病毒等鼻咽腔鼻咽腔 葡萄球菌、绿色链球菌、类白喉杆菌、卡答儿球菌、绿浓葡萄球菌、绿色链球菌、类白喉杆菌、卡答儿球菌、绿浓杆菌、大肠杆菌、变形杆菌、副大肠杆菌、变形杆菌、腺杆菌、大肠杆菌、变形杆菌、副大肠杆菌、变形杆菌、腺
17、病毒病毒皮肤皮肤 葡萄球菌葡萄球菌 白色葡萄球菌、类白喉杆菌、大肠杆菌、变形杆白色葡萄球菌、类白喉杆菌、大肠杆菌、变形杆菌、真菌菌、真菌外耳道外耳道 葡萄球菌、类白喉杆菌、绿浓杆菌、非病原性抗酸菌葡萄球菌、类白喉杆菌、绿浓杆菌、非病原性抗酸菌第一章 小结v微生物定义:微生物定义:微生物是指一些个体微小、结构简单、肉眼看微生物是指一些个体微小、结构简单、肉眼看不见只有借助显微镜才能观察到的生物总称不见只有借助显微镜才能观察到的生物总称。v人类对微生物认识四个阶段:感性认识阶段、形态学发展阶人类对微生物认识四个阶段:感性认识阶段、形态学发展阶段、生理学发展阶段、分子生物学发展阶段。段、生理学发展阶
18、段、分子生物学发展阶段。v微生物分为原核细胞型、真核细胞型和非细胞型微生物。微生物分为原核细胞型、真核细胞型和非细胞型微生物。v微生物的五大共性是:体积小,面积大;吸收多,转化快;微生物的五大共性是:体积小,面积大;吸收多,转化快;生长旺,繁殖快;适应强,易变异;分布广,种类多。生长旺,繁殖快;适应强,易变异;分布广,种类多。v微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、碳源、氮源、无微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等。机盐和生长因子等。v细菌生长的四个时期是:延迟期、对数期、稳定期、衰亡期。细菌生长的四个时期是:延迟期、对数期、稳定期、衰亡期。第二章微生物的类群v
19、微生物都有哪些类型?v它们有着什么样的结构?v每种结构有什么样的作用?第一节细菌第一节细菌 细菌是一类细菌是一类细胞细而短、结构简单、细细胞细而短、结构简单、细胞壁坚韧胞壁坚韧,以,以二等分裂方式繁殖二等分裂方式繁殖的的原核原核微生物,分布广泛。微生物,分布广泛。光学性质光学性质细菌为半透明体。细菌为半透明体。表面积表面积细菌体积微小,相对表面积大。细菌体积微小,相对表面积大。带电现象带电现象均带负电。其带电现象与染色反应、均带负电。其带电现象与染色反应、凝集反应、抑菌和杀菌作用等密切相关。凝集反应、抑菌和杀菌作用等密切相关。半透性半透性细菌的细胞壁和细胞膜都有半透性。细菌的细胞壁和细胞膜都有
20、半透性。渗透压渗透压菌体内为高渗透压。菌体内为高渗透压。细菌的特点细菌的特点一、细菌的形态与结构v观察细菌常用光学显微镜,其大小用测微观察细菌常用光学显微镜,其大小用测微尺在显微镜下进行测量,以尺在显微镜下进行测量,以微米微米(mm)为单为单位。位。v细菌按其外形,主要有细菌按其外形,主要有球菌杆菌螺形菌链球菌链球菌球菌葡萄球菌葡萄球菌球菌四联球菌四联球菌球菌八叠球菌八叠球菌球菌杆菌不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。炭疽芽胞杆菌 3-10 m大中大肠埃希菌 2-3 m杆菌的形态多样杆菌的形态多样分枝杆菌分枝杆菌双歧杆菌双歧杆菌杆菌螺形菌弧菌弧菌螺菌螺菌螺杆
21、菌螺杆菌细菌的结构基本结构细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞基本结构:基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核特殊结构:特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞细菌的结构革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阴性菌革兰阴性菌革兰染色革兰染色法:革兰染色法:涂片 风干 固定 结晶紫 碘液 95%乙醇 蕃红1min1min脱色革兰氏染色意义v鉴别细菌鉴别细菌 v选择药物选择药物 v与致病性有关与致病性有关革兰氏阳性菌能产生外毒素,革兰氏阴性菌能产革兰氏阳性菌能产生外毒素,革兰氏阴性菌能产生内毒素,两者的致病作用不同。生内毒素,两者的致病作用不同。细菌荚膜v抗吞噬作用抗吞噬作用v黏附作用黏附作用v
22、抗有害物质的损伤作用抗有害物质的损伤作用v抗干燥作用抗干燥作用v当缺乏营养时,荚膜可被利用作碳源和能源,当缺乏营养时,荚膜可被利用作碳源和能源,有的荚膜还可作氮源。有的荚膜还可作氮源。芽孢v某些细菌到一定的发育阶段或当环境条件不适于细菌繁殖某些细菌到一定的发育阶段或当环境条件不适于细菌繁殖时,会在细胞内形成一个圆形或椭圆形的,时,会在细胞内形成一个圆形或椭圆形的,对不良环境对不良环境条件具有高度抵抗力的休眠体,条件具有高度抵抗力的休眠体,叫做芽孢叫做芽孢.v自然界中抗热性最强的自然界中抗热性最强的嗜热脂肪芽孢杆菌嗜热脂肪芽孢杆菌的芽孢需要在的芽孢需要在121121度下度下1212分钟分钟才能杀
23、死。才能杀死。v因此,在日常的消毒灭菌中,均选择芽胞菌作为生物指示因此,在日常的消毒灭菌中,均选择芽胞菌作为生物指示剂。剂。辐照灭菌中,选择短小杆菌芽胞;辐照灭菌中,选择短小杆菌芽胞;热力灭菌中,选择嗜热脂肪杆菌芽胞;热力灭菌中,选择嗜热脂肪杆菌芽胞;环氧乙烷消毒灭菌,选择枯草杆菌黑色变种芽胞。环氧乙烷消毒灭菌,选择枯草杆菌黑色变种芽胞。蜡状芽孢杆菌芽孢细菌内毒素v内毒素:细胞壁外层,属于细胞壁的组成部分(脂质A)一般与细胞结合在一起不分泌到环境中,只有当细菌溶解(裂解)后才释放出来,故称内毒素。v少量内毒素(0.001g)入血即可引起发热反应。内毒素被吞噬细胞吞饮后,细胞释放出内源性致热原,
24、经血流到达下丘脑,体温调节中枢引起发热。v作用特点:没有组织器官的选择性v 肌体发热,腹泻,出血性休克或其他组织损伤v 不能经甲醛脱毒热原v热原系指由微生物产生的能引起恒温动物体温异常升高的致热物质。v特点:耐高温;不具挥发性(重要疏水原理);易被强酸、强碱破坏;可滤过性;易吸附性;可稀释性(水溶性)。v热原通常是磷脂多醇与蛋白质结合而成的复合物。磷脂多醇是复合物的活性中心,致热作用最强。其化学组成因菌种不同而有所差异。分子量为51045105,分子量越大致热作用也越强。v它包括细菌性热原、内源性高分子热原、内源性低分子热原及化学热原等。这里所指的“热原”,主要是指细菌性热原,是某些细菌的代谢
25、产物、细菌尸体及内毒素。致热能力最强的是革兰氏阴性杆菌的产物,其次是革兰阳性杆菌类,革兰阳性球菌则较弱,霉菌、酵母菌、甚至病毒也能产生热原。细菌的繁殖 二分分裂繁殖二分分裂繁殖菌落u单个或少数细菌细胞生长繁殖后,会形成以母单个或少数细菌细胞生长繁殖后,会形成以母细胞为中心的一堆肉眼可见、有一定形态构造细胞为中心的一堆肉眼可见、有一定形态构造的子细胞集团,这就是菌落。的子细胞集团,这就是菌落。u细菌菌落常表现为湿润、粘稠、光滑、较透明、细菌菌落常表现为湿润、粘稠、光滑、较透明、易挑取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中易挑取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中央部位颜色一致等。央部位颜色一致等。u细
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